JP3917090B2

JP3917090B2 - Receiver

Info

Publication number: JP3917090B2
Application number: JP2003047218A
Authority: JP
Inventors: 恭史保科
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2003-02-25
Filing date: 2003-02-25
Publication date: 2007-05-23
Anticipated expiration: 2023-02-25
Also published as: JP2004260403A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、目標が放射するレーダ等の電波を探知分析する受信装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のシステムにおいては、受信周波数変換器群３及び送信周波数変換器群４により共通のＩＦ信号とする機能を具備し、アレイアンテナ１とＭ個の受信系６及び送信系９とを共通ＩＦネットワーク１３を介して接続し、上記共通ＩＦネットワークにおいてスイッチマトリクスで構成された共通ＩＦスイッチ１４でアレイアンテナ１と受信系６と送信系９の接続関係を変更することにより装置全体のハードウエア規模を軽減する（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−１７７３２８号公報（第１頁、図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述したような従来のシステムでは、Ａ／Ｄ変換器の帯域以上の帯域を瞬時に受信することができないという問題点があった。
【０００５】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、装置規模が大幅に増加することなくＡ／Ｄ変換器の帯域以上の帯域を瞬時に受信することができるデジタルビームフォーミングによる受信装置を得るものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る受信装置は、複数の素子アンテナから構成され、かつ、所定の方向に設置され、目標が放射する電波を受信するアレーアンテナと、同一又は異なる周波数の局部発振信号を出力する複数の局部発振器と、前記複数の局部発振器からの同一又は異なる周波数の局部発振信号に基づいて、前記アレーアンテナにより受信した高周波信号を中間周波信号に周波数変換する複数の受信機と、前記複数の受信機からの中間周波信号をデジタル信号に変換する複数のＡ／Ｄ変換回路と、前記複数のＡ／Ｄ変換回路からの信号を、前記複数の局部発振器から同一周波数の局部発振信号が出力された場合はビーム形成し、前記複数の局部発振器から異なる周波数の局部発振信号が出力された場合にはそのまま通過させるビーム形成器と、前記ビーム形成器の出力に基づいて前記電波の探知分析処理を実施する信号処理器とを設けたものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
この発明の実施の形態１に係る受信装置について図面を参照しながら説明する。図１は、この発明の実施の形態１に係る受信装置の構成を示す図である。なお、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
【０００８】
図１において、実施の形態１に係る受信装置は、アレーアンテナ１と、複数の受信機（ＲＸ１、ＲＸ２、・・・、ＲＸｎ）３と、複数のＡ／Ｄ変換回路（Ａ／Ｄ１、Ａ／Ｄ２、・・・、Ａ／Ｄｎ）４と、ビーム形成器５と、信号処理器６と、複数の局部発振器（ＬＯ１、ＬＯ２、・・・、ＬＯｎ）７とを備える。また、アレーアンテナ１は、複数の素子アンテナ２から構成されている。
【０００９】
つぎに、この実施の形態１に係る受信装置の動作について図面を参照しながら説明する。
【００１０】
図２及び図３は、この発明の実施の形態１に係る受信装置の動作を説明するための図である。
【００１１】
目標が放射するレーダ等の電波を、アレーアンテナ１を構成する複数の素子アンテナ２で受信する。受信した電波は複数の受信機３で、それぞれ高周波信号から中間周波信号に周波数変換される。
【００１２】
周波数変換するために、複数の局部発振器７からの局部発振信号をそれぞれ複数の受信機３に入力する。本実施の形態１の特徴である局部発振器７を複数備えたことにより、複数の局部発振器７から同一周波数の局部発振信号を出力することも、異なった周波数の局部発振信号を出力することもできる。
【００１３】
複数の局部発振器７から同一周波数の局部発振信号を出力した場合は、従来の装置と同様に、周波数変換された中間周波信号は複数のＡ／Ｄ変換回路４で、それぞれデジタル信号に変換され、ビーム形成器５でビーム形成された後、信号処理器６により電波の探知分析処理がなされる。
【００１４】
一方、複数の局部発振器７から異なった周波数の局部発振信号を出力した場合には、周波数変換された中間周波信号は複数のＡ／Ｄ変換回路４で、それぞれデジタル信号に変換され、ビーム形成器５では特に処理されることなくそのまま通過し、信号処理器６により電波の探知分析処理がなされる。
【００１５】
以上のように、複数の局部発振器７から出力する局部発振信号の周波数を変化させることで、図２（ａ）に示すようなデジタルビームフォーミングにより複数の狭アンテナビームを形成し方位分離性能を優先することと、図３（ａ）に示すようなＡ／Ｄ変換回路４の帯域以上の帯域を瞬時に受信し広帯域性能を優先することとを、状況に応じて選択できるようになる。
【００１６】
実施の形態２．
この発明の実施の形態２に係る受信装置について図面を参照しながら説明する。図４は、この発明の実施の形態２に係る受信装置の構成を示す図である。
【００１７】
上記の実施の形態１では、受信機３をアンテナと同数設ける構成としたが、この実施の形態２では、図４に示すように、アンテナと受信機３の間にスイッチを設けて受信機３の数をアンテナより少ない数量しか設けない構成としたものである。
【００１８】
図４において、実施の形態２に係る受信装置は、前方アレーアンテナ１と、後方単一アンテナ８と、左側方単一アンテナ９と、右側方単一アンテナ１０と、スイッチ（ＳＷ）１１と、複数の受信機（ＲＸ１、ＲＸ２、・・・、ＲＸ８）３と、複数のＡ／Ｄ変換回路（Ａ／Ｄ１、Ａ／Ｄ２、・・・、Ａ／Ｄ８）４と、ビーム形成器５と、信号処理器６と、複数の局部発振器（ＬＯ１、ＬＯ２、・・・、ＬＯ８）７とを備える。また、前方アレーアンテナ１は、複数の素子アンテナ２から構成されている。スイッチ１１は、複数の素子アンテナ２、後方単一アンテナ８、左側方単一アンテナ９、及び右側方単一アンテナ１０から選択されたアンテナを、複数の受信機３と接続する。
【００１９】
つぎに、この実施の形態２に係る受信装置の動作について図面を参照しながら説明する。
【００２０】
目標が放射するレーダ等の電波を、前方アレーアンテナ１を構成する複数の素子アンテナ２、後方単一アンテナ８、左側方単一アンテナ９、右側方単一アンテナ１０からスイッチ１１で選択されたアンテナで受信する。スイッチ１１で選択されたアンテナにより動作が変わる。以下、アンテナの選択例とその動作について説明する。
【００２１】
図５は、この発明の実施の形態２に係る受信装置のスイッチ選択動作を示す図である。
【００２２】
まず、図５に示すように、スイッチ１１で複数の素子アンテナ２のみを選択した場合は、上記実施の形態１と同様に、図２に示すような前方の方位分離性能優先、又は図３に示すような前方の広帯域性能優先となる。
【００２３】
図６は、この発明の実施の形態２に係る受信装置の別のスイッチ選択動作を示す図である。また、図７及び図８は、この発明の実施の形態２に係る受信装置の動作を説明するための図である。
【００２４】
次に、図６に示すように、スイッチ１１で複数の素子アンテナ２の一部と後方単一アンテナ８、左側方単一アンテナ９、右側方単一アンテナ１０を選択した場合は、図７に示すような全周覆域優先かつ前方の方位分離性能優先、又は図８に示すような全周覆域優先かつ前方の広帯域性能優先となる。
【００２５】
図９は、この発明の実施の形態２に係る受信装置の別のスイッチ選択動作を示す図である。また、図１０は、この発明の実施の形態２に係る受信装置の動作を説明するための図である。
【００２６】
次に、図９に示すように、スイッチ１１で複数の素子アンテナ２の一部と後方単一アンテナ８、左側方単一アンテナ９、右側方単一アンテナ１０を選択し、右側方単一アンテナ１０に対し複数の受信機３を接続した場合は、図１０に示すような全周覆域優先かつ右側方の広帯域性能優先となる。
【００２７】
図１１は、この発明の実施の形態２に係る受信装置の別のスイッチ選択動作を示す図である。また、図１２は、この発明の実施の形態２に係る受信装置の動作を説明するための図である。
【００２８】
次に、図１１に示すように、スイッチ１１で複数の素子アンテナ２の一部と後方単一アンテナ８、左側方単一アンテナ９、右側方単一アンテナ１０を選択し、それぞれのアンテナに対し複数の受信機３を接続した場合は、図１２に示すような全周覆域優先かつ全周の広帯域性能優先となる。
【００２９】
図１３は、この発明の実施の形態２に係る受信装置の別のスイッチ選択動作を示す図である。また、図１４及び図１５は、この発明の実施の形態２に係る受信装置の動作を説明するための図である。
【００３０】
そして、図１３に示すように、スイッチ１１で複数の素子アンテナ２の一部と右側方単一アンテナ１０を選択し、それぞれのアンテナに対し複数の受信機３を接続した場合は、図１４に示すような前方の広帯域性能優先かつ右側方の広帯域性能優先、又は図１５に示すような前方の方位分離性能優先かつ右側方の広帯域性能優先となる。
【００３１】
選択されたアンテナで受信した電波は、スイッチ１１を経て複数の受信機３で、それぞれ高周波信号から中間周波信号に周波数変換される。
【００３２】
以下、上記実施の形態１と同様に、周波数変換するために、複数の局部発振器７からの局部発振信号をそれぞれ複数の受信機３に入力する。複数の局部発振器７から同一周波数の局部発振信号を出力することも、異なった周波数の局部発振信号を出力することもできる。
【００３３】
複数の局部発振器７から同一周波数の局部発振信号を出力した場合は、周波数変換された中間周波信号は複数のＡ／Ｄ変換回路４で、それぞれデジタル信号に変換され、ビーム形成器５でビーム形成された後、信号処理器６にて電波の探知分析処理がなされる。
【００３４】
一方、複数の局部発振器７から異なった周波数の局部発振信号を出力した場合には、周波数変換された中間周波信号は複数のＡ／Ｄ変換回路４で、それぞれデジタル信号に変換され、ビーム形成器５では特に処理されることなくそのまま通過し、信号処理器６にて電波の探知分析処理がなされる。
【００３５】
本実施の形態２では、アンテナと受信機３の間にスイッチ１１を設けることで受信機３より多い数量のアンテナを設けられるようにしたので、装置規模を大幅に増加することなく、全周覆域優先か、又は覆域限定で方位分離性能優先か広帯域性能優先か、などのような探知覆域と方位分離性能と広帯域性能の優先順位を状況に応じて様々に選択することができる効果がある。
【００３６】
実施の形態３．
この発明の実施の形態３に係る受信装置について図面を参照しながら説明する。図１６は、この発明の実施の形態３に係る受信装置の構成を示す図である。
【００３７】
上記実施の形態２では、アンテナと受信機３の間にスイッチ１１を設けて受信機３の数をアンテナより少ない数量しか設けない構成としたが、この実施の形態３では、スイッチにおける損失による感度低下を避けるため、図１６に示すようにアンテナとスイッチ１１の間に低雑音増幅器を設けたものである。
【００３８】
図１６において、実施の形態３に係る受信装置は、前方アレーアンテナ１と、後方単一アンテナ８と、左側方単一アンテナ９と、右側方単一アンテナ１０と、複数の低雑音増幅器（ＬＮＡ１、ＬＮＡ２、・・・、ＬＮＡ１１）と、スイッチ（ＳＷ）１１と、複数の受信機（ＲＸ１、ＲＸ２、・・・、ＲＸ８）３と、複数のＡ／Ｄ変換回路（Ａ／Ｄ１、Ａ／Ｄ２、・・・、Ａ／Ｄ８）４と、ビーム形成器５と、信号処理器６と、複数の局部発振器（ＬＯ１、ＬＯ２、・・・、ＬＯ８）７とを備える。
【００３９】
また、前方アレーアンテナ１は、複数の素子アンテナ２から構成されている。スイッチ１１は、複数の低雑音増幅器１２から選択された低雑音増幅器１２を、複数の受信機３と接続する。低雑音増幅器１２は、複数の素子アンテナ２、後方単一アンテナ８、左側方単一アンテナ９、及び右側方単一アンテナ１０と、スイッチ１１との間に設けられている。
【００４０】
つぎに、この実施の形態３に係る受信装置の動作について図面を参照しながら説明する。
【００４１】
選択されたアンテナで受信した電波が、低雑音増幅器１２で増幅された後、スイッチ１１に入力される以外は、上記実施の形態２と同様である。
【００４２】
本実施の形態３では、受信した電波がスイッチ１１に入力されるまえに低雑音増幅器１２で増幅されるので、上記実施の形態２と同じ動作をスイッチ損失による感度低下を招くことを防ぐことができる効果がある。
【００４３】
実施の形態４．
この発明の実施の形態４に係る受信装置について図面を参照しながら説明する。図１７は、この発明の実施の形態４に係る受信装置の構成を示す図である。
【００４４】
上記実施の形態２では、アンテナと受信機３の間にスイッチ１１を設けて受信機３の数をアンテナより少ない数量しか設けない構成としたが、この実施の形態４では、遠方にあるアンテナとスイッチ間のケーブル損失による感度低下を避けるため、図１７に示すようにアンテナとスイッチ１１の間の一部に低雑音増幅器を設けたものである。
【００４５】
図１７において、実施の形態４に係る受信装置は、前方アレーアンテナ１と、後方単一アンテナ８と、左側方単一アンテナ９と、右側方単一アンテナ１０と、複数の低雑音増幅器（ＬＮＡ１、ＬＮＡ２、ＬＮＡ３）と、スイッチ（ＳＷ）１１と、複数の受信機（ＲＸ１、ＲＸ２、・・・、ＲＸ８）３と、複数のＡ／Ｄ変換回路（Ａ／Ｄ１、Ａ／Ｄ２、・・・、Ａ／Ｄ８）４と、ビーム形成器５と、信号処理器６と、複数の局部発振器（ＬＯ１、ＬＯ２、・・・、ＬＯ８）７とを備える。
【００４６】
また、前方アレーアンテナ１は、複数の素子アンテナ２から構成されている。スイッチ１１は、複数の素子アンテナ２、複数の低雑音増幅器１２から選択されたアンテナ又は低雑音増幅器１２を、複数の受信機３と接続する。低雑音増幅器１２は、後方単一アンテナ８、左側方単一アンテナ９、及び右側方単一アンテナ１０と、スイッチ１１との間に設けられている。
【００４７】
つぎに、この実施の形態４に係る受信装置の動作について図面を参照しながら説明する。
【００４８】
後方単一アンテナ８、左側方単一アンテナ９、及び右側方単一アンテナ１０で受信した電波が、低雑音増幅器１２で増幅されること以外は、上記実施の形態２と同様である。
【００４９】
本実施の形態４は、例えばスイッチ１１が複数の素子アンテナ２の近距離に位置し、一方、後方単一アンテナ８、左側方単一アンテナ９、右側方単一アンテナ１０がスイッチ１１の遠距離に位置する場合に有効である。遠距離間を接続するケーブルにおける損失をあらかじめ低雑音増幅器１２で補うことで、上記実施の形態２と同じ動作をケーブル損失による感度低下を招くことなく実施できる効果がある。
【００５０】
また、本実施の形態４は、上記実施の形態３ほど低雑音増幅器１２の数量を増やさないので、上記実施の形態３に比べて装置規模を小さくできる。
【００５１】
実施の形態５．
この発明の実施の形態５に係る受信装置について図面を参照しながら説明する。図１８は、この発明の実施の形態５に係る受信装置の構成を示す図である。
【００５２】
上記実施の形態２では、１個のアレーアンテナと複数の単一アンテナを設ける構成としたが、この実施の形態５では、図１８に示すように複数のアレーアンテナを設けたものである。
【００５３】
上記実施の形態２では、アレーアンテナが１個しかないので、例えば前方のみしか、デジタルビームフォーミングにより複数の狭アンテナビームを形成し方位分離性能を優先することができなかった。
【００５４】
本実施の形態５では、アレーアンテナ１Ａ、１Ｂが複数あるので、例えば前方と後方で、デジタルビームフォーミングにより複数の狭アンテナビームを形成し方位分離性能を優先することができる効果がある。
【００５５】
実施の形態６．
この発明の実施の形態６に係る受信装置について図面を参照しながら説明する。図１９は、この発明の実施の形態６に係る受信装置の構成を示す図である。
【００５６】
上記実施の形態５では、アレーアンテナ１Ａ、１Ｂと受信機３の間にスイッチ１１を設けて受信機３の数を素子アンテナより少ない数量しか設けない構成としたが、この実施の形態６では、スイッチ１１における損失による感度低下を避けるため、図１９に示すようにアレーアンテナ１Ａ、１Ｂとスイッチ１１の間に低雑音増幅器を設けたものである。
【００５７】
本実施の形態６では、受信した電波がスイッチ１１に入力されるまえに低雑音増幅器１２で増幅されるので、上記実施の形態５と同じ動作をスイッチ損失による感度低下を招くことなく実施できる効果がある。
【００５８】
【発明の効果】
この発明に係る受信装置は、以上説明したとおり、複数の局部発振器７を設ける構成としたので、装置規模が大幅に増加することなくＡ／Ｄ変換回路４の帯域以上の帯域を瞬時に受信することができるデジタルビームフォーミングによる受信を実施することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１に係る受信装置の構成を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る受信装置の動作を示す図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る受信装置の動作を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態２に係る受信装置の構成を示す図である。
【図５】この発明の実施の形態２に係る受信装置のスイッチ選択動作を示す図である。
【図６】この発明の実施の形態２に係る受信装置の別のスイッチ選択動作を示す図である。
【図７】この発明の実施の形態２に係る受信装置の動作を示す図である。
【図８】この発明の実施の形態２に係る受信装置の動作を示す図である。
【図９】この発明の実施の形態２に係る受信装置の別のスイッチ選択動作を示す図である。
【図１０】この発明の実施の形態２に係る受信装置の動作を示す図である。
【図１１】この発明の実施の形態２に係る受信装置の別のスイッチ選択動作を示す図である。
【図１２】この発明の実施の形態２に係る受信装置の動作を示す図である。
【図１３】この発明の実施の形態２に係る受信装置の別のスイッチ選択動作を示す図である。
【図１４】この発明の実施の形態２に係る受信装置の動作を示す図である。
【図１５】この発明の実施の形態２に係る受信装置の動作を示す図である。
【図１６】この発明の実施の形態３に係る受信装置の構成を示す図である。
【図１７】この発明の実施の形態４に係る受信装置の構成を示す図である。
【図１８】この発明の実施の形態５に係る受信装置の構成を示す図である。
【図１９】この発明の実施の形態６に係る受信装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
１、１Ａ、１Ｂアレーアンテナ、２素子アンテナ、３受信機、４Ａ／Ｄ変換回路、５ビーム形成器、６信号処理器、７局部発振器、８後方単一アンテナ、９左側方単一アンテナ、１０右側方単一アンテナ、１１スイッチ、１２低雑音増幅器。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a receiving apparatus that detects and analyzes radio waves such as radar emitted from a target.
[0002]
[Prior art]
In the conventional system, the reception frequency converter group 3 and the transmission frequency converter group 4 have a function of making a common IF signal, and the array antenna 1 and the M reception systems 6 and transmission systems 9 are connected to a common IF network. 13, and the hardware scale of the entire apparatus is reduced by changing the connection relationship of the array antenna 1, the reception system 6, and the transmission system 9 with the common IF switch 14 configured by a switch matrix in the common IF network. (For example, refer to Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
JP 2001-177328 A (first page, FIG. 1)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional system as described above, there is a problem in that it is impossible to instantaneously receive a band exceeding the band of the A / D converter.
[0005]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to be able to instantaneously receive a band exceeding the band of the A / D converter without significantly increasing the scale of the apparatus. A receiver using digital beam forming is obtained.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The receiving apparatus according to the present invention includes a plurality of element antennas, and is installed in a predetermined direction, and outputs a plurality of local oscillation signals having the same or different frequencies from an array antenna that receives radio waves radiated by a target. A plurality of receivers for frequency-converting a high-frequency signal received by the array antenna into an intermediate frequency signal based on a local oscillation signal of the same or different frequency from the plurality of local oscillators; and the plurality of receivers A plurality of A / D conversion circuits for converting intermediate frequency signals from the digital signals into signals, and signals from the plurality of A / D conversion circuits, when local oscillation signals of the same frequency are output from the plurality of local oscillators Beam forming, and when a plurality of local oscillators output local oscillation signals of different frequencies, pass the beam forming device as it is, It is provided with a signal processing unit for performing the detection processing for analyzing the radio wave based on the output of the beamformer.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiment 1 FIG.
A receiving apparatus according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 is a diagram showing a configuration of a receiving apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. In addition, in each figure, the same code | symbol shows the same or equivalent part.
[0008]
In FIG. 1, the receiving apparatus according to Embodiment 1 includes an array antenna 1, a plurality of receivers (RX1, RX2,..., RXn) 3, and a plurality of A / D conversion circuits (A / D1, A / D2,..., A / Dn) 4, a beam former 5, a signal processor 6, and a plurality of local oscillators (LO1, LO2,..., LOn) 7. The array antenna 1 is composed of a plurality of element antennas 2.
[0009]
Next, the operation of the receiving apparatus according to the first embodiment will be described with reference to the drawings.
[0010]
2 and 3 are diagrams for explaining the operation of the receiving apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
[0011]
A radio wave such as a radar emitted from a target is received by a plurality of element antennas 2 constituting the array antenna 1. The received radio waves are frequency-converted from a high frequency signal to an intermediate frequency signal by a plurality of receivers 3, respectively.
[0012]
In order to perform frequency conversion, local oscillation signals from a plurality of local oscillators 7 are respectively input to a plurality of receivers 3. By providing a plurality of local oscillators 7 that are the features of the first embodiment, a plurality of local oscillators 7 can output local oscillation signals having the same frequency, or can output local oscillation signals having different frequencies. .
[0013]
When local oscillation signals having the same frequency are output from a plurality of local oscillators 7, the frequency-converted intermediate frequency signals are converted into digital signals by a plurality of A / D conversion circuits 4, as in the conventional device, After the beam is formed by the beam former 5, the signal processor 6 performs radio wave detection analysis processing.
[0014]
On the other hand, when local oscillation signals of different frequencies are output from the plurality of local oscillators 7, the frequency-converted intermediate frequency signals are converted into digital signals by the plurality of A / D conversion circuits 4, respectively, and beam forming units In FIG. 5, the signal processor 6 passes through without being processed, and the signal processor 6 performs radio wave detection and analysis processing.
[0015]
As described above, by changing the frequency of the local oscillation signals output from the plurality of local oscillators 7, a plurality of narrow antenna beams are formed by digital beam forming as shown in FIG. It is possible to select according to the situation whether to instantaneously receive a band higher than the band of the A / D conversion circuit 4 as shown in FIG.
[0016]
Embodiment 2. FIG.
A receiving apparatus according to Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 4 is a diagram showing the configuration of the receiving apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
[0017]
In the first embodiment, the same number of receivers 3 as the antennas are provided. However, in the second embodiment, as shown in FIG. 4, a switch is provided between the antennas and the receiver 3, and the receiver 3 is provided. This is a configuration in which only a smaller quantity than the antenna is provided.
[0018]
4, the receiving apparatus according to the second embodiment includes a front array antenna 1, a rear single antenna 8, a left side single antenna 9, a right side single antenna 10, a switch (SW) 11, A plurality of receivers (RX1, RX2,..., RX8) 3, a plurality of A / D conversion circuits (A / D1, A / D2,..., A / D8) 4, and a beam former 5 The signal processor 6 and a plurality of local oscillators (LO1, LO2,..., LO8) 7 are provided. The front array antenna 1 includes a plurality of element antennas 2. The switch 11 connects an antenna selected from the plurality of element antennas 2, the rear single antenna 8, the left side single antenna 9, and the right side single antenna 10 to the plurality of receivers 3.
[0019]
Next, the operation of the receiving apparatus according to the second embodiment will be described with reference to the drawings.
[0020]
An antenna selected by a switch 11 from a plurality of element antennas 2, a single rear antenna 8, a single left antenna 9, and a single right antenna 10 constituting a front array antenna 1 from a radar or the like radiated by a target. Receive at. The operation varies depending on the antenna selected by the switch 11. Hereinafter, an example of antenna selection and its operation will be described.
[0021]
FIG. 5 is a diagram showing a switch selection operation of the receiving apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
[0022]
First, as shown in FIG. 5, when only a plurality of element antennas 2 are selected by the switch 11, as in the first embodiment, priority is given to the front azimuth separation performance as shown in FIG. As shown, the forward broadband performance is prioritized.
[0023]
FIG. 6 is a diagram showing another switch selection operation of the receiving apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. 7 and 8 are diagrams for explaining the operation of the receiving apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
[0024]
Next, as shown in FIG. 6, when a part of the plurality of element antennas 2 and the rear single antenna 8, the left side single antenna 9, and the right side single antenna 10 are selected by the switch 11, as shown in FIG. As shown in FIG. 8, priority is given to all-around coverage and front orientation separation performance, or priority to all-around coverage and front broadband performance as shown in FIG.
[0025]
FIG. 9 is a diagram showing another switch selection operation of the receiving apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. Moreover, FIG. 10 is a figure for demonstrating operation | movement of the receiver which concerns on Embodiment 2 of this invention.
[0026]
Next, as shown in FIG. 9, the switch 11 selects a part of the plurality of element antennas 2, the rear single antenna 8, the left side single antenna 9, and the right side single antenna 10, and the right side single antenna. When a plurality of receivers 3 are connected to 10, priority is given to the entire circumference coverage as shown in FIG.
[0027]
FIG. 11 is a diagram showing another switch selection operation of the receiving apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. Moreover, FIG. 12 is a figure for demonstrating operation | movement of the receiver which concerns on Embodiment 2 of this invention.
[0028]
Next, as shown in FIG. 11, a part of the plurality of element antennas 2, the rear single antenna 8, the left single antenna 9, and the right single antenna 10 are selected by the switch 11. When a plurality of receivers 3 are connected, priority is given to the entire circumference coverage as shown in FIG.
[0029]
FIG. 13 is a diagram showing another switch selection operation of the receiving apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. 14 and 15 are diagrams for explaining the operation of the receiving apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
[0030]
As shown in FIG. 13, when a part of the plurality of element antennas 2 and the right side single antenna 10 are selected by the switch 11 and a plurality of receivers 3 are connected to the respective antennas, as shown in FIG. As shown in FIG. 15, the front-side wideband performance priority and the right-side wideband performance priority are given, or the front orientation separation performance priority and the right-side wideband performance priority as shown in FIG.
[0031]
The radio wave received by the selected antenna is frequency-converted from a high frequency signal to an intermediate frequency signal by the plurality of receivers 3 via the switch 11.
[0032]
Thereafter, as in the first embodiment, the local oscillation signals from the plurality of local oscillators 7 are respectively input to the plurality of receivers 3 for frequency conversion. A plurality of local oscillators 7 can output local oscillation signals having the same frequency, or can output local oscillation signals having different frequencies.
[0033]
When local oscillation signals having the same frequency are output from a plurality of local oscillators 7, the frequency-converted intermediate frequency signals are converted into digital signals by a plurality of A / D conversion circuits 4, and beam forming is performed by a beam former 5. After that, the signal processor 6 performs radio wave detection analysis processing.
[0034]
On the other hand, when local oscillation signals of different frequencies are output from the plurality of local oscillators 7, the frequency-converted intermediate frequency signals are converted into digital signals by the plurality of A / D conversion circuits 4, respectively, and beam forming units In FIG. 5, the signal processor 6 passes through without being processed, and the signal processor 6 performs radio wave detection analysis processing.
[0035]
In the second embodiment, the switch 11 is provided between the antenna and the receiver 3, so that a larger number of antennas than the receiver 3 can be provided. The priority of detection coverage, orientation separation performance, and broadband performance, such as whether the area priority is given, or the coverage separation priority or the broadband performance priority with limited coverage, can be selected according to the situation. is there.
[0036]
Embodiment 3 FIG.
A receiving apparatus according to Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 16 is a diagram showing the configuration of the receiving apparatus according to Embodiment 3 of the present invention.
[0037]
In the second embodiment, the switch 11 is provided between the antenna and the receiver 3 so that the number of the receivers 3 is less than that of the antenna. However, in the third embodiment, the sensitivity due to the loss in the switch is provided. In order to avoid a decrease, a low noise amplifier is provided between the antenna and the switch 11 as shown in FIG.
[0038]
In FIG. 16, the receiving apparatus according to the third embodiment includes a front array antenna 1, a rear single antenna 8, a left side single antenna 9, a right side single antenna 10, and a plurality of low noise amplifiers (LNA1). , LNA2,..., LNA11), switch (SW) 11, a plurality of receivers (RX1, RX2,..., RX8) 3, and a plurality of A / D conversion circuits (A / D1, A / D2,..., A / D8) 4, a beam former 5, a signal processor 6, and a plurality of local oscillators (LO1, LO2,..., LO8) 7.
[0039]
The front array antenna 1 includes a plurality of element antennas 2. The switch 11 connects the low noise amplifier 12 selected from the plurality of low noise amplifiers 12 to the plurality of receivers 3. The low noise amplifier 12 is provided between the plurality of element antennas 2, the rear single antenna 8, the left side single antenna 9, the right side single antenna 10, and the switch 11.
[0040]
Next, the operation of the receiving apparatus according to the third embodiment will be described with reference to the drawings.
[0041]
The radio wave received by the selected antenna is amplified by the low noise amplifier 12 and then input to the switch 11, and is the same as in the second embodiment.
[0042]
In the third embodiment, since the received radio wave is amplified by the low noise amplifier 12 before being input to the switch 11, it is possible to prevent the same operation as in the second embodiment from causing a decrease in sensitivity due to the switch loss. There is an effect that can be done.
[0043]
Embodiment 4 FIG.
A receiving apparatus according to Embodiment 4 of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 17 is a diagram showing the configuration of the receiving apparatus according to Embodiment 4 of the present invention.
[0044]
In the second embodiment, the switch 11 is provided between the antenna and the receiver 3 so that the number of the receivers 3 is less than the number of the antennas. However, in the fourth embodiment, the remote antenna In order to avoid a decrease in sensitivity due to cable loss between the switches, a low noise amplifier is provided in a part between the antenna and the switch 11 as shown in FIG.
[0045]
17, the receiving apparatus according to the fourth embodiment includes a front array antenna 1, a rear single antenna 8, a left side single antenna 9, a right side single antenna 10, and a plurality of low noise amplifiers (LNA1). , LNA2, LNA3), switch (SW) 11, a plurality of receivers (RX1, RX2,..., RX8) 3, a plurality of A / D conversion circuits (A / D1, A / D2,... A / D 8) 4, a beam former 5, a signal processor 6, and a plurality of local oscillators (LO 1, LO 2,..., LO 8) 7.
[0046]
The front array antenna 1 includes a plurality of element antennas 2. The switch 11 connects an antenna selected from the plurality of element antennas 2 and the plurality of low noise amplifiers 12 or the low noise amplifier 12 to the plurality of receivers 3. The low noise amplifier 12 is provided between the rear single antenna 8, the left side single antenna 9, the right side single antenna 10, and the switch 11.
[0047]
Next, the operation of the receiving apparatus according to the fourth embodiment will be described with reference to the drawings.
[0048]
Except that radio waves received by the rear single antenna 8, the left side single antenna 9, and the right side single antenna 10 are amplified by the low noise amplifier 12, the same as in the second embodiment.
[0049]
In the fourth embodiment, for example, the switch 11 is positioned at a short distance of the plurality of element antennas 2, while the rear single antenna 8, the left single antenna 9, and the right single antenna 10 are long distances of the switch 11. It is effective when it is located. By compensating for the loss in the cable connecting the long distance with the low noise amplifier 12 in advance, there is an effect that the same operation as in the second embodiment can be carried out without causing a decrease in sensitivity due to the cable loss.
[0050]
Further, since the fourth embodiment does not increase the number of low noise amplifiers 12 as in the third embodiment, the apparatus scale can be reduced as compared with the third embodiment.
[0051]
Embodiment 5 FIG.
A receiving apparatus according to Embodiment 5 of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 18 is a diagram showing a configuration of a receiving apparatus according to Embodiment 5 of the present invention.
[0052]
In the second embodiment, one array antenna and a plurality of single antennas are provided. In the fifth embodiment, a plurality of array antennas are provided as shown in FIG.
[0053]
In the second embodiment, since there is only one array antenna, for example, only a front side can form a plurality of narrow antenna beams by digital beam forming and give priority to the azimuth separation performance.
[0054]
In the fifth embodiment, since there are a plurality of array antennas 1A and 1B, there is an effect that, for example, a plurality of narrow antenna beams can be formed by digital beam forming on the front and rear sides to give priority to the azimuth separation performance.
[0055]
Embodiment 6 FIG.
A receiving apparatus according to Embodiment 6 of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 19 is a diagram showing the configuration of the receiving apparatus according to Embodiment 6 of the present invention.
[0056]
In the fifth embodiment, the switch 11 is provided between the array antennas 1A and 1B and the receiver 3 so that the number of the receivers 3 is less than the number of element antennas. However, in the sixth embodiment, In order to avoid a decrease in sensitivity due to loss in the switch 11, a low noise amplifier is provided between the array antennas 1A and 1B and the switch 11 as shown in FIG.
[0057]
In the sixth embodiment, since the received radio wave is amplified by the low noise amplifier 12 before being input to the switch 11, the same operation as in the fifth embodiment can be performed without causing a decrease in sensitivity due to switch loss. There is.
[0058]
【The invention's effect】
As described above, the receiving apparatus according to the present invention has a configuration in which a plurality of local oscillators 7 are provided. Therefore, the receiving apparatus instantaneously receives a band equal to or higher than the band of the A / D conversion circuit 4 without significantly increasing the scale of the apparatus. It is possible to perform reception by digital beam forming.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a receiving apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing an operation of the receiving apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing an operation of the receiving apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a receiving apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing a switch selection operation of the receiving apparatus according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing another switch selection operation of the receiving apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 7 is a diagram showing an operation of a receiving apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 8 is a diagram showing an operation of a receiving apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 9 is a diagram showing another switch selecting operation of the receiving apparatus according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a diagram showing an operation of a receiving apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 11 is a diagram showing another switch selection operation of the receiving apparatus according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a diagram showing an operation of the receiving apparatus according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a diagram showing another switch selecting operation of the receiving apparatus according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a diagram illustrating an operation of the receiving apparatus according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a diagram showing an operation of the receiving apparatus according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a diagram showing a configuration of a receiving apparatus according to Embodiment 3 of the present invention.
FIG. 17 is a diagram showing a configuration of a receiving apparatus according to Embodiment 4 of the present invention.
FIG. 18 is a diagram showing a configuration of a receiving apparatus according to Embodiment 5 of the present invention.
FIG. 19 is a diagram showing a configuration of a receiving apparatus according to Embodiment 6 of the present invention.
[Explanation of symbols]
1, 1A, 1B array antenna, 2 element antenna, 3 receiver, 4 A / D conversion circuit, 5 beam former, 6 signal processor, 7 local oscillator, 8 rear single antenna, 9 left single antenna, 10 Right single antenna, 11 switches, 12 low noise amplifier.

Claims

An array antenna configured by a plurality of element antennas and installed in a predetermined direction to receive radio waves emitted by a target;
A plurality of local oscillators that output local oscillation signals of the same or different frequencies;
A plurality of receivers for converting a high frequency signal received by the array antenna into an intermediate frequency signal based on local oscillation signals of the same or different frequencies from the plurality of local oscillators;
A plurality of A / D conversion circuits for converting intermediate frequency signals from the plurality of receivers into digital signals;
Signals from the plurality of A / D conversion circuits are beam-formed when local oscillation signals having the same frequency are output from the plurality of local oscillators, and local oscillation signals having different frequencies are output from the plurality of local oscillators. A beamformer that passes as it is,
A receiving apparatus comprising: a signal processor that performs a detection analysis process of the radio wave based on an output of the beam former.

A single antenna that is installed in a direction different from the predetermined direction in which the array antenna is installed, and that receives radio waves emitted by the target;
The receiving apparatus according to claim 1, further comprising a switch that connects the plurality of element antennas and an antenna selected from the single antenna to the plurality of receivers.

A plurality of element antennas, and a plurality of low noise amplifiers that are inserted between the single antenna and the switch and amplify high frequency signals received by the plurality of element antennas and the single antenna. The receiving device according to claim 2, wherein:

The receiving apparatus according to claim 2, further comprising a plurality of low noise amplifiers inserted between the single antenna and the switch and amplifying a high frequency signal received by the single antenna.

A second array antenna that is installed in a direction different from the predetermined direction in which the array antenna is installed, and that receives radio waves emitted by the target;
A switch for connecting an antenna selected from a plurality of element antennas constituting the array antenna and a plurality of element antennas constituting the second array antenna to the plurality of receivers; The receiving device according to claim 1.

A plurality of first low-noise amplifiers inserted between a plurality of element antennas constituting the array antenna and the switch and amplifying high-frequency signals received by the plurality of element antennas constituting the array antenna;
A second plurality of low noises that are inserted between the plurality of element antennas constituting the second array antenna and the switch and amplify the high-frequency signals received by the plurality of element antennas constituting the second array antenna. The receiving device according to claim 5, further comprising an amplifier.